真空共晶爐能做到 “不差毫厘”,主要靠三個(gè)重點(diǎn)部分。其中一個(gè)就是 “真空系統(tǒng)”。它就像爐子里的“呼吸工具”一樣,負(fù)責(zé)抽氣和維持真空。常見的真空泵組合就像 “接力賽”:先用機(jī)械泵把氣壓降到 1Pa(相當(dāng)于抽走了 99.9% 的空氣),再用分子泵接力,把氣壓降到 0.0001Pa 以下。為了防止空氣偷偷 “溜” 進(jìn)來(lái),爐子的門縫里裝了特制的密封圈,這些密封圈用耐高低溫的材料制成,能像橡皮筋一樣緊緊地貼合,哪怕反復(fù)開合了幾千次也不會(huì)漏氣。真空共晶工藝較傳統(tǒng)焊接空洞率降低60%。天津真空共晶爐供應(yīng)商
真空共晶爐,全稱為真空焊接系統(tǒng),是一種針對(duì)較高產(chǎn)品的工藝焊接爐。它應(yīng)用于激光器件、航空航天、電動(dòng)汽車等行業(yè)。與傳統(tǒng)鏈?zhǔn)綘t相比,真空共晶爐具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),主要包括真空系統(tǒng)、還原氣氛系統(tǒng)、加熱/冷卻系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等部分。真空共晶爐的主要原理是利用真空去除空洞,即在真空環(huán)境下進(jìn)行焊接,以降低焊接過(guò)程中的空洞率。它還可以在抽真空后加入氮?dú)鈿夥眨詼p少氧化,提高焊接質(zhì)量。這種設(shè)備對(duì)于器件的焊接尤為重要,因?yàn)檫@些器件往往采用金錫焊片、金鍺或金硅焊片,成本高昂,對(duì)焊接質(zhì)量的要求極高。共晶焊接是一種特定的焊接方式,涉及兩種固定成分的合金在液相狀態(tài)時(shí)直接結(jié)晶成兩種成分不同的固溶物。這種焊接方式的優(yōu)勢(shì)在于可以有效降低焊接溫度,讓被焊接工件在相對(duì)低溫環(huán)境中進(jìn)行焊接,從而減少對(duì)工件的損害。此外,真空共晶爐在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣,如IGBT模塊、MEMS封裝、LED封裝、汽車車燈、大功率半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域的生產(chǎn)中都能見到其身影。天津真空共晶爐供應(yīng)商智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)支持多參數(shù)快速調(diào)用。
共晶爐里 “溫控系統(tǒng)”。它相當(dāng)于爐子里的 “大腦”,指揮加熱元件工作。加熱元件有多種類型:電阻絲加熱像 “電熱毯”,均勻但升溫慢;石墨加熱板像 “平底鍋”,耐高溫且傳熱快;紅外加熱像 “微波爐”,能讓零件從內(nèi)部發(fā)熱。不管用哪種,都要保證爐內(nèi)各個(gè)位置的溫度一致。比如一個(gè) 300mm 見方的爐膛里,四個(gè)角落和中心的溫度差不能超過(guò) 3℃,否則焊出來(lái)的零件會(huì)有的合格有的報(bào)廢。 爐子里的“自動(dòng)化控制”?,F(xiàn)在的真空共晶爐都帶觸摸屏,操作人員可以像設(shè)置洗衣機(jī)程序一樣,把溫度、真空度、時(shí)間等參數(shù)輸入進(jìn)去,設(shè)備就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。更高級(jí)的還能和生產(chǎn)線連網(wǎng),自動(dòng)接收生產(chǎn)任務(wù),焊完后把數(shù)據(jù)上傳到電腦,方便追溯。比如焊了一批芯片后,電腦里會(huì)記錄每一片的焊接溫度曲線、真空度變化,萬(wàn)一后期發(fā)現(xiàn)問題,能立刻查到當(dāng)時(shí)的參數(shù)是否有異常。
真空共晶爐真空環(huán)境的構(gòu)建。低真空環(huán)境的營(yíng)造有著多重重要意義。一方面,極大地減少了爐內(nèi)氧氣、水汽等雜質(zhì)氣體的含量。氧氣的存在會(huì)在高溫焊接過(guò)程中引發(fā)金屬氧化,導(dǎo)致焊點(diǎn)表面形成氧化膜,阻礙焊料與母材之間的良好結(jié)合,降低焊點(diǎn)的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度。而水汽不僅可能造成金屬腐蝕,還可能在高溫下分解產(chǎn)生氫氣,氫氣在焊點(diǎn)中形成氣孔,影響焊接質(zhì)量。通過(guò)降低真空度,將這些有害氣體的影響降至極少,保證了焊接過(guò)程在近乎無(wú)氧、無(wú)水的純凈環(huán)境中進(jìn)行。另一方面,真空環(huán)境改變了液態(tài)焊料中氣泡的行為。在大氣環(huán)境下,液態(tài)焊料中的氣泡受到大氣壓力作用,尺寸相對(duì)較小且難以排出。當(dāng)爐內(nèi)變?yōu)檎婵窄h(huán)境后,氣泡內(nèi)外存在明顯的氣壓差,氣泡體積會(huì)迅速增大,并與相鄰氣泡合并,使得上浮至液態(tài)焊料表面排出。這一過(guò)程明顯降低了焊點(diǎn)中的空洞率,提高了焊點(diǎn)的致密性和連接強(qiáng)度。例如,在半導(dǎo)體芯片與基板的焊接中,采用真空共晶爐焊接后,焊點(diǎn)空洞率可從大氣環(huán)境下焊接的 10% 以上降低至 5% 以下,極大提升了芯片與基板連接的可靠性。焊接過(guò)程可視化監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。
高真空共晶爐的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。包括但不限于:集成電路方面:用于制備高質(zhì)量的硅、鍺等晶體材料。光電子器件方面:制備具有高導(dǎo)熱性和高硬度的光電子材料。航空航天方面:制備高性能的合金材料。新能源方面:制備高效率的太陽(yáng)能電池、高性能鋰電池等新能源產(chǎn)品。他的材料性能的明顯提升的作用。提高純度:高真空環(huán)境有效減少了氣體和雜質(zhì)的含量,從而提高了晶體的純度。優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu):精確的控溫技術(shù)有助于優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu),提升材料性能。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備量產(chǎn)焊接方案。承德真空共晶爐銷售
爐體快速降溫功能提升生產(chǎn)效率。天津真空共晶爐供應(yīng)商
真空焊接爐的后兩個(gè)工作流程步驟,用通俗的話來(lái)說(shuō)一個(gè)是“讓焊料‘游泳’”。當(dāng)溫度達(dá)到共晶點(diǎn)時(shí),焊料會(huì)像冰塊一樣瞬間融化成液體,在零件表面“鋪開”。這時(shí)候,真空環(huán)境的另一個(gè)好處就體現(xiàn)出來(lái)了:液態(tài)焊料里的小氣泡會(huì)像水里的魚兒一樣往上跑,終會(huì)破裂消失,不會(huì)在焊點(diǎn)里留下“小空洞”。有些設(shè)備還會(huì)在這一步給零件加一點(diǎn)點(diǎn)壓力(比如5-10牛頓,相當(dāng)于用手指輕輕按一下),幫助焊料更緊密地貼合零件表面,就像給貼好的手機(jī)膜壓一壓,排除氣泡。另一個(gè)是“慢慢降溫”。焊料充分融化后,就該讓它冷卻凝固了。這一步不能急,就像燉肉關(guān)火后要燜一會(huì)兒。如果降溫太快,零件會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s不均勻而開裂;太慢則會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)結(jié)晶粗大,影響強(qiáng)度。所以通常會(huì)分階段冷卻:先快速降到200℃,再緩慢降到室溫,整個(gè)過(guò)程可能需要半小時(shí)到幾小時(shí)不等。冷卻時(shí),有些設(shè)備會(huì)充入氮?dú)獾榷栊詺怏w,就像給焊點(diǎn)蓋了層“保溫被”,既加速冷卻又防止再次氧化。天津真空共晶爐供應(yīng)商